武文超 李美莎 哈里·阿力騰別克

摘? ? 要：牧草作物種子的存儲研究是當(dāng)今世界上畜牧業(yè)較為發(fā)達(dá)國家的重點問題，其中美國、加拿大、澳大利亞等畜牧業(yè)大國將牧草作物種子的存儲研究作為發(fā)展畜牧業(yè)的重要方向。牧草作物種子對于畜牧業(yè)的可持續(xù)、高效率發(fā)展至關(guān)重要，針對牧草作物種子進(jìn)行發(fā)芽率試驗的方法也多種多樣，但是較經(jīng)典且應(yīng)用較為廣泛的是種子發(fā)芽電導(dǎo)法及經(jīng)典發(fā)芽法兩種。牧草作物種子壽命的長短，受到了內(nèi)部和外部一系列因素的影響，因此對牧草作物種子最適保存方法的研究，不僅可以大大提高牧草作物種子的生命力，而且對其保存期的延長也大有裨益?；谀敛葑魑锓N子研究領(lǐng)域常見的經(jīng)典發(fā)芽法及種子發(fā)芽電導(dǎo)法，對20種牧草作物種子的活力及生命力進(jìn)行較為精準(zhǔn)的測定，從而深入探討這些牧草作物種子的活力及生命力潛在的變化規(guī)律，以期能夠通過試驗找出不同種子存儲的最適方法，為牧草作物種子資源質(zhì)量的提高和尋找牧草作物種子最適存儲方法提供有效的科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：牧草作物種子;存儲特性;研究進(jìn)展

文章編號： 1005-2690（2021）02-0006-03? ? ? ?中國圖書分類號： S54? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

當(dāng)前以美國、澳大利亞、加拿大為代表的畜牧業(yè)大國在針對牧草作物種子的鑒定、搜集、利用等方面進(jìn)行深入研究的同時，也都不約而同地將牧草作物種子的存儲作為一個重要的研究課題[1]。我國地域遼闊，牧草資源豐富，畜牧業(yè)高度發(fā)達(dá)，因此在立足國家發(fā)展規(guī)劃需求的基礎(chǔ)上，也制定了符合自身國情及實際狀況的畜牧業(yè)發(fā)展規(guī)劃，使得我國對牧草作物種子的鑒定、存儲、搜集、保存研究工作處在穩(wěn)步推進(jìn)的優(yōu)質(zhì)階段[2]。種子內(nèi)部環(huán)境相對較復(fù)雜，其含有大量種子生命活力物質(zhì)及基因。世界各國對種子遺傳資源保存的最有效方法之一是對種子進(jìn)行活力存儲，使得種子即便是經(jīng)過較長時間的存儲，依舊能夠具備種植發(fā)芽的能力，也就是其種子活力在經(jīng)過一定條件刺激后能夠激活。種子壽命的長短，由其內(nèi)部環(huán)境和自身所處的外部環(huán)境共同作用、共同影響。盡管影響種子壽命的因素有很多，但是其中最重要，也是受人類控制最多的因素之一是種子存儲環(huán)境。保存條件的優(yōu)劣、管理狀況的好壞，直接對種子的生命力和活力構(gòu)成影響[3]。牧草作物種類繁多，生長條件各異，適應(yīng)環(huán)境各不相同，因此為了更加科學(xué)地對牧草作物種子進(jìn)行存儲，延長各類種子的生命力及活力，使得種子壽命延長最大化，必須找到符合各類種子存儲的適宜方法[4]。

1? ?種子存儲特性探究方法及內(nèi)容

牧草作物種子種類繁多，其中常見的就高達(dá)20余種，為了深入研究各種常見牧草作物種子的最適存儲特性，本次研究在基于前人對相關(guān)內(nèi)容探究的基礎(chǔ)上，運用經(jīng)典發(fā)芽法及電導(dǎo)法，針對20種不同的牧草作物種子進(jìn)行試驗研究，并且對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析和總結(jié)，從而得出不同牧草作物種子的最適存儲特性。用于試驗研究的20種牧草作物分別為：木地膚（Kochia prostrata）、蒿子（Artemisia sphaerocephala）、小冠花（Coronilla varia）、錦雞兒（Caragana korshinskii）、箭舌豌豆（Vicia sativa）、紅豆草（Onobrychis viciaefolia）、牛枝子（Lespedeza potaninii）、沙打旺（Astragalus adsurgeus）、玉米（Zea mays）、多年生黑麥草（Lolium perenne）、鵝頭稗（Echinochloa crusgalli）、御谷（Pennisetum typhoideum）、羊柴（Hedysarum Laeve）、無芒雀麥（Bromus inermis）、披堿草（Elymus sibiricus）、蘇丹草（Sorghum sadanense）、鴨茅（Pactylis）、公農(nóng)一號苜蓿（Melilotus suaveoleus）、草木樨（Melilotus suaveoleus）、多葉鵝觀草（Roegneria foliosa）。以上種子均很常見，是多數(shù)國家畜牧業(yè)關(guān)注度較高的牧草作物種子。

通常情況下，牧草種子存儲可以依據(jù)其保存環(huán)境的溫度、濕度及相關(guān)保存設(shè)備的不同，將其分為低溫存儲及室溫存儲兩種。

1.1? ?低溫存儲

低溫存儲方法，主要是采用紙袋、密封袋對種子進(jìn)行存儲，但是存儲時的溫度需要控制在0～5 ℃，此溫度下，可以采用紙袋存儲，也可以采用密封袋存儲;而在-18 ℃存儲條件下，一般采用密封袋進(jìn)行存儲，這樣的條件可以長時間地使種子處于休眠狀態(tài)，阻止種子發(fā)芽或者發(fā)霉，降低種子細(xì)胞的呼吸反應(yīng)[5]。

1.2? ?室溫存儲

室溫存儲主要是指在特定的種子保存設(shè)備下對種子進(jìn)行一定存儲處理，使得種子能夠長久保持生命力和活力[6]。存儲的設(shè)備主要分為3種：其一是室溫下用紙袋進(jìn)行包裝存儲;其二是室溫下利用干燥器對種子

進(jìn)行干燥存儲;其三是室溫下使用密封袋對種子進(jìn)行密封存儲。室溫存儲的溫度通常在17.7 ℃左右、相對濕度為71%。

分別對上述20種牧草作物種子進(jìn)行低溫存儲，在保存時為提高研究的準(zhǔn)確性，同時降低偶然因素的影響，針對以上各類不同的存儲方法需要重復(fù)3次，同時要選擇適當(dāng)年份入庫的種子，對其進(jìn)行存儲。一般情況下，種子存儲的保存期為3年，同時為了使得種子存儲的生命力和活力測試更加準(zhǔn)確，在保存種子的3年時間中，每年7—9月需要對種子的生命力和活力進(jìn)行仔細(xì)測定。

2? ?種子存儲環(huán)境試驗方法及指標(biāo)

經(jīng)典發(fā)芽法和電導(dǎo)法的測試指標(biāo)因為其采用的原理不同，所以其相應(yīng)的種子生命力和活力研究指標(biāo)也不同，經(jīng)典發(fā)芽法的試驗指標(biāo)主要有發(fā)芽指數(shù)（Gi）和種子發(fā)芽率，而電導(dǎo)試驗測試方法的指標(biāo)主要有相對電導(dǎo)率，兩種不同測試方法的試驗內(nèi)容如下。

2.1? ?經(jīng)典發(fā)芽試驗

在采用經(jīng)典發(fā)芽法對種子生命力進(jìn)行測試的過程中，發(fā)芽率是測量的重要指標(biāo)之一[7]，其主要是指牧草作物種子在相應(yīng)試驗條件下的發(fā)芽能力，而牧草作物種子的發(fā)芽指數(shù)一般需要依據(jù)其硬實種子的發(fā)芽率進(jìn)行測定。一般來說，牧草作物種子的硬實種子的發(fā)芽率可以按照50%計入發(fā)芽率中，發(fā)芽指數(shù)在這樣的指標(biāo)下，主要指的是單位時間內(nèi)種子發(fā)芽數(shù)的和，兩者的計算公式分別為：

①種子發(fā)芽率計算公式一般采用百分比進(jìn)行評定，即：種子發(fā)芽率（%）=×100。

②依據(jù)發(fā)芽指數(shù)概念的描述，查閱相關(guān)的資料，可以得出種子發(fā)芽指數(shù)計算公式為：發(fā)芽指數(shù)（Gi）=。

其中，Gt代表的是在以時間t為記數(shù)標(biāo)準(zhǔn)時間內(nèi)的發(fā)芽數(shù)，而Dt則代表的是與之相互對應(yīng)的發(fā)芽日數(shù)。

2.2? ?電導(dǎo)試驗

牧草作物種子電導(dǎo)試驗的測試指標(biāo)為相對電導(dǎo)率，電導(dǎo)試驗主要是依據(jù)種子在存儲過程中種子劣變導(dǎo)致種子細(xì)胞膜受損的測量原理，對種子的生命力和活力進(jìn)行測量[8]。一般情況下，種子的生命力及活力與種子電導(dǎo)率之間呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)的關(guān)系。種子在經(jīng)過不同存儲過程且較長時間的存儲后，隨著存儲過程中內(nèi)部儲存物質(zhì)的消耗，牧草作物種子本身的絕對電導(dǎo)率會呈現(xiàn)下降的趨勢。因此，牧草作物種子的相對電導(dǎo)率、自然破損度、種子生命力、活力之間的關(guān)系主要為：種子相對電導(dǎo)率越大，自然破損度就會越大，其活力及生命力也會變得越低，相對電導(dǎo)率的計算公式總結(jié)如下。

相對電導(dǎo)率（%）=×100

通過對20種牧草種子存儲3年以后的生命力和活力進(jìn)行測量，然后總結(jié)各種牧草作物種子之間的變化規(guī)律，隨后依據(jù)相應(yīng)的規(guī)律分析，即可以探究出適合于各類種子的最適存儲方法。

3? ?牧草作物種子最適存儲方法探究

3.1? ?存儲1年和3年后牧草作物種子的發(fā)芽率變化情況

依據(jù)相關(guān)的試驗資料發(fā)現(xiàn)，一般來說，牧草作物種子在經(jīng)過3年存儲后，采用不同保存條件的種子生命力及活力變化規(guī)律主要如下。

（1）經(jīng)過試驗資料分析，一般情況下，牧草作物種子在經(jīng)過1年存儲后，種子的活力及生命力變化不大，種子依舊處于較明顯的休眠狀態(tài)，但是在經(jīng)過3年存儲后，各種不同牧草作物種子的變化規(guī)律詳見表1。

（2）經(jīng)過試驗分析，不管采用哪一種存儲方法，在1年存儲期內(nèi)發(fā)芽率出現(xiàn)下降的種子，在經(jīng)過3年存儲后會出現(xiàn)兩種情況：①以蒿子、木地膚、紅豆草為代表的牧草作物種子屬于不耐存儲種子，其在室溫條件進(jìn)行存儲，種子發(fā)芽率會出現(xiàn)明顯下降的趨勢;而在低溫條件下存儲，變化的狀況則不是非常明顯。而紅豆草經(jīng)過3年存儲后，其發(fā)芽率會呈現(xiàn)出小幅度的回升趨勢。②洋柴種子不管采用哪一種存儲方式，在歷經(jīng)1～3年的存儲后，其種子發(fā)芽率沒有出現(xiàn)明顯的變化。

（3）在室溫條件經(jīng)過1年的保存后，種子的發(fā)芽率顯著下降，而在低溫條件下變化不大的牧草作物種子，經(jīng)過3年存儲以后會出現(xiàn)以下狀況：在低溫條件-18 ℃條件下具有耐藏特性的有鴨茅、多葉鵝觀草等。其在室溫條件下的發(fā)芽率將會變得很低或者完全喪失發(fā)芽率，而在低溫條件下這類牧草作物種子的發(fā)芽率變化就會變得不顯著。

（4）牛枝子種子不論是在低溫還是室溫條件下存儲1年，只要其采用的是密封存儲，其發(fā)芽率都會有一定的提升，而在存儲3年的情況下，其發(fā)芽率相比于1年的情況會有一些提升。牛枝子的發(fā)芽率會隨著存儲年限的增加而提升，事實上，這主要是與種子硬實的解除程度有關(guān)。

3.2? ?存儲1年和3年牧草作物種子的電導(dǎo)率變化情況

（1）一般來說，種子存儲1年后，其相對電導(dǎo)率變化并不明顯，而存儲3年后，牧草作物種子的電導(dǎo)率變化主要有兩種情況：①經(jīng)過3年存儲后，相對電導(dǎo)率變化依舊不明顯的有玉米、公農(nóng)一號苜蓿、羊柴、小冠花、木地膚、草木樨等，其中因為存儲條件的不同，公農(nóng)一號苜蓿和草木樨會出現(xiàn)電導(dǎo)率變化顯著的情況。②在不同存儲條件下，相對電導(dǎo)率變化不顯著的有沙打旺、箭舌豌豆、錦雞兒等。

（2）在存儲1年的條件下，牧草作物種子的電導(dǎo)率會發(fā)生顯著變化，然而在存儲3年后，種子的電導(dǎo)率發(fā)生變化情況可以分為兩種：①以多葉鵝觀草、鴨茅、蘇丹草、鵝頭稗為代表的牧草作物種子，其相對電導(dǎo)率上升會較緩慢，但是鵝頭稗在室溫紙袋存儲條件下會出現(xiàn)急速上升的情況。②御谷在存儲3年后，則出現(xiàn)電導(dǎo)率明顯上升的情況。

4? ?牧草作物種子存儲發(fā)芽率變化規(guī)律

4.1? ?常見牧草作物種子活力方法測定

從理論上進(jìn)行分析，不論是采用電導(dǎo)法還是經(jīng)典發(fā)芽法對種子活力及生命力進(jìn)行測定，最終都是以種子活力及生命力作為種子是否耐存儲的衡量標(biāo)準(zhǔn)，其主要還是依據(jù)其活力的高低進(jìn)行判定，因此從理論上來說，這兩種方法最終測定的結(jié)果應(yīng)該是趨于一致的[9]。

鑒于各類種子內(nèi)部環(huán)境條件的差異，一些種子利用以上兩種方法進(jìn)行測定的結(jié)果的確是趨于一致的。而一些特殊的牧草作物種子的活力測定則只能采用其中之一，如較為常見的牧草作物種子羊柴，假如用室溫下的經(jīng)典發(fā)芽法對其活力及生命力進(jìn)行測定，那么就非常容易出現(xiàn)發(fā)霉的現(xiàn)象，導(dǎo)致其發(fā)芽率變得非常低，使得測量種子的活力幾乎趨近于0，從而導(dǎo)致種子的生命力和活力得不到準(zhǔn)確的反映。但是采用電導(dǎo)法對其進(jìn)行測量，則不用太擔(dān)心其發(fā)霉現(xiàn)象的出現(xiàn)。牧草作物牛枝子屬于硬實類作物種子，在存儲的過程中會隨著存儲年限的增加而使其硬實不斷地破除，發(fā)芽率呈現(xiàn)出顯著的增加趨勢，但是同時由于在種子硬實破除的過程中，因為其種子浸出液的增加，會導(dǎo)致其導(dǎo)電率明顯變大，因此這類牧草作物種子適合于經(jīng)典發(fā)芽法而不適用于電導(dǎo)法。

4.2? ?不同牧草作物種子在不同的存儲條件下存儲1年與3年發(fā)芽指數(shù)變化情況

（1）在存儲1年的條件下，發(fā)芽指數(shù)變化不明顯，但是在經(jīng)過3年的存儲后，種子發(fā)芽指數(shù)出現(xiàn)的情況主要有：出現(xiàn)發(fā)芽指數(shù)明顯下降的有鴨茅類牧草作物;無芒雀麥則在負(fù)低溫條件下不發(fā)生明顯變化;小冠花的發(fā)芽指數(shù)在各種不同的保存條件下都會出現(xiàn)明顯增加的趨勢;公農(nóng)一號苜蓿在低溫條件下發(fā)芽指數(shù)會呈現(xiàn)出一定的增加趨勢。

（2）牧草作物種子保存1年的情況下，發(fā)芽指數(shù)明顯下降，經(jīng)過3年存儲后，鵝頭稗在各種保存條件下的發(fā)芽指數(shù)變化不是很大，雖然有一定的下降趨勢，但是并不是特別明顯;而紅豆草在低溫條件下，則出現(xiàn)發(fā)芽率回升的現(xiàn)象，但是與正常存儲的情況下相比，還是有下降的趨勢;蒿子和羊柴因為溫度的不同而出現(xiàn)不同的情況，低溫下出現(xiàn)發(fā)芽指數(shù)下降緩慢的趨勢，而室溫下發(fā)芽指數(shù)則迅速下降。

（3）披堿草和鵝觀草在低溫存儲條件下經(jīng)歷1年保存，其發(fā)芽率變化并不顯著，但是經(jīng)過3年存儲后，其發(fā)芽率呈現(xiàn)明顯下降趨勢[10]。

4.3? ?牧草作物種子在各種不同環(huán)境條件下存儲的活力與生命力的變化規(guī)律

經(jīng)過分析，一般情況下，在各種不同的存儲條件下，牧草作物種子存儲時種子的活力通常會先于種子的生命力衰變。牧草作物種子的保存環(huán)境及牧草作物種子的種類也會對其種子活力造成影響，這些因素使得牧草作物種子活力下降的時間和速率各不相同。因此，尋找各種不同牧草種子活力下降變慢的存儲條件，有利于保存種子的生命力和活力，同時可以使得種子的保存壽命進(jìn)一步延長。

一般情況下，因為牧草作物種子的保存條件不同，多數(shù)牧草作物種子的發(fā)芽率將會比發(fā)芽指數(shù)遲一步出現(xiàn)顯著下降的情況;在一些合適的條件下，一些牧草作物種子的發(fā)芽率及發(fā)芽指數(shù)的變化都不會出現(xiàn)明顯的變化，這就是此類種子的最適存儲條件;還有一些種子在經(jīng)典的存儲條件下會出現(xiàn)不耐存儲的趨勢，常見的種子有羊柴、蒿子、木地膚。

5? ?結(jié)論

各種牧草作物種子在不同環(huán)境條件下經(jīng)過一段時間的存儲，種子的活力及生命力都會發(fā)生一定的變化，但是這些種子的活力及生命力變化趨勢基本上都有一定的變化規(guī)律可以遵循。20種牧草作物種子最適存儲方式詳見表2。

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